Japanse onderzoekers produceren verrassend veel waterstof met ijzer, methanol en UV-licht

Een routinecontrole in een Japans laboratorium heeft geleid tot een onverwachte ontdekking op het gebied van waterstofproductie. Onderzoekers van Kyushu University zagen tot hun verbazing dat een eenvoudig mengsel van ijzerionen, methanol en natriumhydroxide onder invloed van UV-licht grote hoeveelheden waterstofgas begon te produceren. De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Communications Chemistry.

Een toevalstreffer in het lab

Het team was oorspronkelijk bezig met complexe organometaalverbindingen om waterstof uit methanol te winnen, een proces dat bekendstaat als alcoholdehydrogenatie. Tijdens een controle-experiment — bedoeld om aan te tonen wát niet werkt — combineerden ze methanol, ijzerionen en natriumhydroxide, en belichtten het mengsel met UV-licht.

Het resultaat verraste iedereen. "In wat alleen als ongelooflijke serendipiteit omschreven kan worden, zagen we waterstofvorming in een simpel controle-experiment," zei hoofdonderzoeker Takahiro Matsumoto, associate professor aan de Faculty of Engineering van Kyushu University.

Wat maakt dit bijzonder?

De meeste methoden voor waterstofproductie via katalyse zijn afhankelijk van zeldzame en dure metalen zoals platina of iridium. Het ijzergebaseerde systeem van Kyushu University gebruikt niets van dat alles. IJzer is een van de meest voorkomende elementen op aarde, goedkoop en eenvoudig te winnen — zonder de geopolitieke afhankelijkheden die zeldzame metalen met zich meebrengen.

Toch presteert het systeem verrassend goed: het produceerde ongeveer 921 mmol waterstof per uur per gram katalysator, een hoeveelheid die vergelijkbaar is met veel duurdere hightech-katalysatoren.

Het exacte mechanisme is nog niet volledig opgehelderd, maar onderzoekers vermoeden dat UV-licht een sleutelrol speelt bij het activeren van reactieve tussenstappen waarbij ijzerionen elektronen overdragen vanuit methanol.

Verder dan methanol

Bijzonder interessant is dat het systeem niet beperkt blijft tot methanol. De onderzoekers toonden aan dat ook andere alcoholen waterstof kunnen leveren via dezelfde aanpak. Nog verder gaan de perspectieven met biomassa-gerelateerde stoffen: zelfs glucose en cellulose bleken gedeeltelijk omzetbaar, al lag de efficiëntie daar lager.

Dat opent de deur naar circulaire toepassingen, waarbij organisch restmateriaal of plantaardige stromen als grondstof kunnen dienen voor waterstofproductie. Waterstof niet alleen groen door de productiemethode, maar ook door de herkomst van de grondstof.

Nog geen kant-en-klare oplossing

De onderzoekers zelf zijn duidelijk over de beperkingen: het onderliggende mechanisme is nog niet volledig begrepen, en de prestaties met complexere substraten moeten verder worden geoptimaliseerd voordat het systeem industrieel inzetbaar is. Dat is gebruikelijk in katalyseonderzoek, waar toevallige ontdekkingen vaak jaren eerder komen dan het begrip ervan.

Wat dit onderzoek interessant maakt voor de waterstofwereld, is de combinatie van eenvoud, lage kostprijs en een verrassend hoge efficiëntie. Als het schaalbaar blijkt, zou het een nieuwe route kunnen openen voor goedkope, duurzame waterstofproductie — zonder fossiele brandstoffen en zonder zeldzame metalen.

Bronnen:

• Matsumoto et al., "Iron ion enables photocatalytic hydrogen evolution from methanol", Communications Chemistry (2026), doi:10.1038/s42004-026-02009-3
• Kyushu University Research Newsroom (april 2026)
• The Engineer – "Simple iron catalyst shows major hydrogen potential" (april 2026)
• EurekAlert / Mirage News – persberichten Kyushu University (april 2026)